釀制茅臺酒的用水主要是赤水河的水，赤水河水質好，用這種入口微甜、無溶解雜質的水經過蒸餾釀出的酒特別甘美。故清代詩人曾有“集靈泉于一身，匯秀水東下”的詠句贊美赤水河。茅臺鎮還具有極特殊的自然環境和氣候條件。它位于貴州高原點的盆地，海拔僅440米，遠離高原氣流，終日云霧密集。夏日持續35—39℃的高溫期長達5個月，一年有大半時間籠罩在悶熱、潮濕的雨霧之中。這種特殊氣候、水質、土壤條件，對于酒料的發酵、熟化非常有利，同時也部分地對茅臺酒中香氣成分的微生物產生、精化、增減起了決定性的作用。可以說，如果離開這里的特殊氣候條件，酒中的有些香氣成分就根本無法產生，酒的味道也就欠缺了。
茅臺酒工藝中的三高是指茅臺酒生產工藝的高溫制曲、高溫堆積發酵、高溫餾酒。茅臺酒大曲在發酵過程中溫度高達63℃，比其它任何名白酒的制曲發酵溫度都高10－15℃；在整個大曲發酵過程中可優選環境微生物種類，后形成以耐高溫產香的微生物體系，在制曲過程中首先做到了趨利避害之功效。高溫堆積發酵是中國白酒生產敞開式發酵為經典和獨創之作，也是其它名白酒工藝所不具有的。高溫餾酒：蒸餾工藝本身是固液分離的技術，但茅臺酒生產工藝的蒸餾與其它白酒完全不同。
茅臺酒的釀制技術被稱作“千古一絕”。茅臺酒有不同于其它酒的整個生產工藝，生產周期7個月。蒸出的酒入庫貯存4年以上，再與貯存20年、10年、8年、5年、30年、40年的陳釀酒混合勾兌，后經過化驗、品嘗，再裝瓶出廠銷售。
茅臺酒是中國大曲醬香型酒的鼻祖，它具有色清透明、醬香突出、醇香馥郁、幽雅細膩、入口柔綿、清冽甘爽、酒體醇厚豐滿、回味悠長、空杯留香持久的特點，人們把茅臺酒獨有的香味稱為“茅香”，是中國醬香型風格的典型。